JVM笔记

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

编程

JVM架构

类加载系统负责从网络或者系统中加载Class信息，加载的类 信息及常量信息（类及其方法实现）存放于元数据区的内存空间【1.8开始方法区已经被移到元数据区】

堆是主要的内存工作区域，对象实例存放于堆中，并且是线程共享的。

直接内存NIO允许程序直接使用堆外的系统内存，内存速度优于Java堆，因此频繁读写的场合可以考虑使用直接内存

垃圾回收系统可以针对==方法区== ==堆== ==直接内存== 进行回收，其中 堆 是工作回收的重点工作区域

栈每一个线程都有一个栈，栈在线程创建的时候被创建，栈中保存着一个个==帧栈== ，帧栈中保存着 ==局部变量== ==方法参数== ==方法调用== ==返回==。

本地方法栈和栈很类似，Java栈用于Java的方法调用，而本地栈用于本地方法的调用，使得Java直接调用本地的方法。

PC寄存器也是一个线程一个PC寄存器，++一个线程总是在执行一个方法++，当前方法如果不是本地方法，PC寄存器就会指向当前正在被执行的指令。如果是本地方法那么PC寄存器的值为undifined

执行引擎负责执行虚拟机的字节码。

堆

堆和程序数据密切相关

根据垃圾回收机制的不同，堆可能拥有不同的结构。

最常见JVM Hotspot如下：

分为新生代和老年代，新生代也分为Eden（伊甸园）和两个Survivor（存活区）。Survivor分别是S0 和S1。

1. 在一般情况下对象首先分配在伊甸园，在一次新生代垃圾回收后Young GC出发清除策略，

GCRoot标记没有被引用的对象被回收，如果对象还活着，那么就会进入存活区里 S0 或者S1，

具体送到哪个空间？--YGC时将活下来的对象复制到未使用的那块存活区，然后将正在使用的存活区全部清除，同时交换两个空间的使用状态。

之后每一次新生代回收，对象如果活了下来年龄就会+1，当年龄到达一定程度后，就会被任务是老年对象，从而进入老年代。

2. 如果YGC要移送的对象大于了Survivor区的容量上限或者Survivor放不下，则直接移交给年老代。

正常在新生代生活的默认年龄是15，也就是在存活区生活到14岁后。

JDK8 开始 字符串常量存放在堆内存，其他内容包括类的元信息，静态属性，整型常量等都移动到元空间内。

栈

栈和线程执行密切相关

每一次函数调用都会有一个对应的帧栈被压入该线程的栈，每一个函数调用结束都有一个帧栈被弹出。它保存着函数的局部变量，中间运算结果等数据。

不论是return指令还是抛出异常都会让帧栈弹出

在一个帧栈中至少要包含：局部变量表，操作数栈，帧数据区 几个部分

如果栈空间不足，函数就会抛出StackOverflowError 栈溢出错误

局部变量表

保存函数的参数和局部变量，数据参数过多或者局部变量过多，区域消耗过多的空间，会减少栈的嵌套调用次数。

操作数栈

用于保存计算过程的中间结果，同时做计算过程中变量临时的存储空间

帧数据区

用来支撑常量池解析，正常的方法返回和异常处理等

栈上分配

默认开启（标量替换）

栈上分配是java虚拟机提供的一项优化技术，它对于那些线程私有的对象（不可能被其他线程访问的对象），将他们打散分配在栈上，而不是堆上，这样的好处是函数调用后可以自行销毁，不需要GC的介入。

元数据区

一块堆外的直接内存，不指定大小的情况下，会消耗系统的所有可用内存。

垃圾回收概念与算法

常见的垃圾回收算法

引用计数法

标记清除法

复制算法

标记压缩算法

分代算法

分区算法

什么才是真正的垃圾

垃圾回收的基本思想是考察对象根节点可达性，如果根节点都不可达说明对象不再使用了。

但是，他现在还不是真正的垃圾，因为他有可能会被复活。

只有不可触及的对象才是真正的垃圾

可触及的

从根节点开始，可以到达这个对象

可复活的

对象的引用都被释放，但是有可能对现在finalize()函数中被复活

不可触及的

对象的finalize()函数被调用，并且没有复活，那么才会 进入不可触及状态，不可触及的对象 不可能被复活，因为finalize()函数只会被调用一次。

对象的复活

用一段代码来说明

public class GC {  
    public static GC SAVE_HOOK = null;  
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
        SAVE_HOOK = new GC();  
        SAVE_HOOK = null;  
        System.gc();  
        Thread.sleep(500);  
        if (null != SAVE_HOOK) { //此时对象应该处于(reachable, finalized)状态  
            System.out.println(”Yes , I am still alive”);  
        } else {  
            System.out.println(”No , I am dead”);  
        }  
        SAVE_HOOK = null;  
        System.gc();  
        Thread.sleep(500);  
        if (null != SAVE_HOOK) {  
            System.out.println(”Yes , I am still alive”);  
        } else {  
            System.out.println(”No , I am dead”);  
        }  
    }  
    @Override  
    protected void finalize() throws Throwable {  
        super.finalize();  
        System.out.println(”execute method finalize()”);  
        SAVE_HOOK = this;  
    }  
}  
结果
第一次GC
Yes , I am still alive
第2次GC
No , I am dead

不建议用finalize方法完成清理工作

引用和可触及性的强度

强引用

强引用对象是可触及的，“不会被回收的”。

比如：

Object obj=new Object();

如果上述代码运行在方法中，那么局部变量obj将被分配到栈上，而对象Object实例可能会被分配到堆上，通过obj操作Object那么obj就是Object实例的强引用。

  1. 强引用可以直接访问目标对象

2.强引用指向的对象在任何时候都不会被系统回收（只能被GC清除），即使OOM

3.强引用可能导致内存泄漏

软引用

软引用是比强引用弱一点的引用，当堆空间不足时，就会被回收。

每一个软引用可以附带一个引用队列，当对象的可达性发生改变时，软引用进入队列，通过引用队列，可以跟踪对象的回收情况。

弱引用

在GC时发现就回收，也会加入引用队列

虚引用

随时都可能被回收，必须和引用队列一起使用，用于跟踪垃圾回收过程

STW停顿

为了让垃圾回收器可以正常高效的执行，大部分情况下会要求系统进入一个停顿状态Stop The World.只有这样才能拨正系统状态在某一个瞬间的一致性。

垃圾回收器

目前JDK使用的垃圾回收期：G1

以上是 JVM笔记 的全部内容， 来源链接： utcz.com/z/512294.html

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